Състав на газотурбинния двигател. За турбините, авиацията и не само... Раждането на газовите турбини

Въздушно-реактивните двигатели според метода на предварително сгъстяване на въздуха преди навлизане в горивната камера се делят на компресорни и безкомпресорни. При безкомпресорни въздушно-струйни двигатели се използва скоростната глава на въздушния поток. В компресорните двигатели въздухът се компресира от компресор. Въздушно-реактивният двигател на компресора е турбореактивен двигател (TRD). Групата, наречена смесени или комбинирани двигатели, включва турбовитлови двигатели (TVD) и байпасни турбореактивни двигатели (DTRD). Въпреки това, дизайнът и работата на тези двигатели са до голяма степен подобни на турбореактивните двигатели. Често всички видове тези двигатели се комбинират под общото име на газотурбинни двигатели (GTE). Газотурбинните двигатели използват керосин като гориво.

Турбореактивни двигатели

Структурни схеми.Турбореактивният двигател (фиг. 100) се състои от вход, компресор, горивна камера, газова турбина и изход.

Входното устройство е предназначено за подаване на въздух към компресора на двигателя. В зависимост от местоположението на двигателя на самолета, той може да бъде част от конструкцията на самолета или конструкцията на двигателя. Входното устройство повишава налягането на въздуха пред компресора.

В компресора се наблюдава допълнително повишаване на налягането на въздуха. В турбореактивните двигатели се използват центробежни компресори (фиг. 101) и аксиални компресори (виж фиг. 100).

При аксиален компресор, когато роторът се върти, лопатките, действащи върху въздуха, го усукват и го принуждават да се движи по оста към изхода на компресора.

В центробежния компресор, когато работното колело се върти, въздухът се увлича от лопатките и се придвижва към периферията под действието на центробежни сили. Двигателите с аксиален компресор са намерили най-широко приложение в съвременната авиация.

Аксиалният компресор включва ротор (въртяща се част) и статор (неподвижна част), към които е прикрепено входното устройство. Понякога във входящите устройства се монтират защитни екрани, за да се предотврати навлизането на чужди предмети в компресора, което може да причини повреда на лопатките.

Роторът на компресора се състои от няколко реда профилирани роторни лопатки, разположени в кръг и последователно редуващи се по оста на въртене. Роторите са разделени на барабан (фиг. 102, а), диск (фиг. 102, б) и барабан-диск (фиг. 102, в).

Статорът на компресора се състои от пръстеновиден комплект профилирани лопатки, фиксирани в корпуса. Редът неподвижни ножове, наречен изправител, заедно с реда работещи ножове, се нарича етап на компресора.

Съвременните турбореактивни двигатели на самолети използват многостепенни компресори за повишаване на ефективността на процеса на въздушна компресия. Етапите на компресора са координирани помежду си, така че въздухът на изхода на една степен плавно да тече около лопатките на следващия етап.

Необходимата посока на въздуха към следващия етап се осигурява от изправителя. За същата цел служи и водещата лопатка, монтирана пред компресора. При някои конструкции на двигатели направляващата лопатка може да липсва.

Един от основните елементи на турбореактивния двигател е горивната камера, разположена зад компресора. Конструктивно горивните камери са тръбни (фиг. 103), пръстеновидни (фиг. 104), тръбно-пръстеновидни (фиг. 105).

Тръбната (индивидуална) горивна камера се състои от пламъчна тръба и външна обвивка, свързани помежду си с окачващи чаши. Пред горивната камера са монтирани горивни инжектори и завихрящ механизъм за стабилизиране на пламъка. Пламъчната тръба има отвори за подаване на въздух, което предотвратява прегряване на пламъчната тръба. Запалването на горивно-въздушната смес в пламъчните тръби се извършва от специални запалителни устройства, монтирани на отделни камери. Помежду си пламъчните тръби са свързани с разклонителни тръби, които осигуряват запалване на сместа във всички камери.

Пръстеновидната горивна камера е направена под формата на пръстеновидна кухина, образувана от външния и вътрешния корпус на камерата. В предната част на пръстеновидния канал е монтирана пръстеновидна пламъчна тръба, а в носа на пламъчната тръба са монтирани завихри и дюзи.

Тръбно-пръстеновидната горивна камера се състои от външен и вътрешен корпус, образуващи пръстеновидно пространство, вътре в което са разположени отделни пламъчни тръби.

За задвижване на компресора TRD се използва газова турбина. IN модерни двигателигазовите турбини са аксиални. Газовите турбини могат да бъдат едностепенни или многостъпални (до шест степени). Основните компоненти на турбината включват дюзови (направляващи) устройства и работни колела, състоящи се от дискове и роторни лопатки, разположени върху техните джанти. Работните колела са прикрепени към вала на турбината и заедно с него образуват ротор (фиг. 106). Дюзните устройства са разположени пред работните лопатки на всеки диск. Комбинацията от неподвижно дюзово устройство и диск с работни лопатки се нарича турбинна степен. Лопатките на ротора са закрепени към диска на турбината с ключалка за коледно дърво (фиг. 107).

Изпускателното устройство (фиг. 108) се състои от изпускателна тръба, вътрешен конус, рейка и струйна дюза. В някои случаи, поради разположението на двигателя на самолета, между изпускателната тръба и реактивната дюза е монтирана удължителна тръба. Реактивните дюзи могат да бъдат с регулируема и нерегулирана изходна секция.

Принцип на действие.За разлика от буталния двигател, работният процес при газотурбинните двигатели не е разделен на отделни цикли, а протича непрекъснато.

Принципът на работа на турбореактивния двигател е както следва. По време на полет въздушният поток срещу двигателя преминава през входа към компресора. Във входното устройство въздухът е предварително компресиран и кинетичната енергия на движещия се въздушен поток частично се преобразува в потенциална енергия на налягането. Въздухът е подложен на по-значителна компресия в компресора. При турбореактивни двигатели с аксиален компресор, с бързо въртене на ротора, лопатките на компресора, подобно на перките на вентилатора, задвижват въздуха към горивната камера. В изправителите, монтирани зад работните колела на всяка степен на компресора, поради формата на дифузора на каналите между лопатките, кинетичната енергия на потока, придобита в колелото, се преобразува в потенциална енергия на налягането.

При двигатели с центробежен компресор въздухът се компресира чрез центробежна сила. Въздухът, влизащ в компресора, се улавя от лопатките на бързо въртящо се работно колело и под действието на центробежна сила се изхвърля от центъра към обиколката на колелото на компресора. Колкото по-бързо се върти работното колело, толкова по-голямо налягане се генерира от компресора.

Благодарение на компресора, турбореактивните двигатели могат да създават тяга при работа на място. Ефективността на процеса на компресия на въздуха в компресора

характеризира се със степента на повишаване на налягането π to, което е съотношението на налягането на въздуха на изхода на компресора p 2 към налягането на атмосферния въздух p H

Въздухът, компресиран във входа и компресора, след това влиза в горивната камера, разделяйки се на два потока. Една част от въздуха (първичния въздух), което представлява 25-35% от общия въздушен поток, се насочва директно към пламъчната тръба, където протича основният процес на горене. Друга част от въздуха (вторичен въздух) обтича външните кухини на горивната камера, охлаждайки последната, а на изхода на камерата се смесва с продуктите на горенето, намалявайки температурата на газово-въздушния поток до стойност, определена от топлоустойчивостта на лопатките на турбината. Малка част от вторичния въздух навлиза в зоната на горене през страничните отвори на пламъчната тръба.

Така в горивната камера се образува горивно-въздушна смес чрез пръскане на гориво през дюзите и смесването му с първичен въздух, изгаряне на сместа и смесване на продуктите от горенето с вторичен въздух. При стартиране на двигателя сместа се запалва от специално запалително устройство, а при по-нататъшна работа на двигателя горивно-въздушната смес се запалва от вече съществуващ пламък.

Газовият поток, образуван в горивната камера, която има висока температураи налягане, се втурва към турбината през стесняващ се дюзов апарат. В каналите на дюзовия апарат скоростта на газа се увеличава рязко до 450-500 m/s и се осъществява частично преобразуване на топлинната (потенциална) енергия в кинетична енергия. Газовете от дюзовия апарат влизат в лопатките на турбината, където кинетичната енергия на газа се преобразува в механичната работа на въртенето на турбината. Лопатките на турбината, въртящи се заедно с дисковете, въртят вала на двигателя и по този начин осигуряват работата на компресора.

В работните лопатки на турбината може да възникне или само процесът на преобразуване на кинетичната енергия на газа в механична работа на въртене на турбината, или по-нататъшно разширяване на газа с увеличаване на неговата скорост. В първия случай газовата турбина се нарича активна, във втория - реактивна. Във втория случай лопатките на турбината освен активния ефект на настъпващата газова струя изпитват и реактивен ефект поради ускоряването на газовия поток.

Окончателното разширение на газа става в изхода на двигателя (дюза за струя). Тук налягането на газовия поток намалява, а скоростта се увеличава до 550-650 m/sec (в земни условия).

Така потенциалната енергия на продуктите от горенето в двигателя се превръща в кинетична енергия по време на процеса на разширение (в турбината и изпускателната дюза). Част от кинетичната енергия в този случай отива за въртене на турбината, която от своя страна върти компресора, друга част - за ускоряване на газовия поток (за създаване на струйна тяга).

Турбовитлови двигатели

Устройство и принцип на действие.За съвременни самолети

имайки голяма товароносимост и обхват на полета, са необходими двигатели, които биха могли да развият необходимата тяга с минимално специфично тегло. На тези изисквания отговарят турбореактивните двигатели. Те обаче са неикономични в сравнение с инсталации, задвижвани с витло при ниски скорости на полет. В тази връзка някои типове самолети, предназначени за полети при относително ниски скорости и с голям обсег, изискват инсталиране на двигатели, които биха съчетали предимствата на турбореактивния двигател с предимствата на задвижвана от витло инсталация при ниски скорости на полета. Тези двигатели включват турбовитлови двигатели (TVD).

Турбовитлов двигател е газотурбинен авиационен двигател, в който турбината развива повече мощност, отколкото е необходима за завъртане на компресора, и тази излишна мощност се използва за завъртане на витлото. Схематична диаграма на TVD е показана на фиг. 109

Както се вижда от диаграмата, турбовитловият двигател се състои от същите компоненти и възли като турбореактивния. Въпреки това, за разлика от турбореактивния двигател, витлото и скоростната кутия са допълнително монтирани на турбовитлов двигател. За да се получи максимална мощност на двигателя, турбината трябва да се развие висока скорост(до 20 000 оборота в минута). Ако витлото се върти със същата скорост, тогава ефективността на последното ще бъде изключително ниска, тъй като витлото достига максимална ефективност в проектните режими на полет при 750-1500 об/мин.

За да се намали скоростта на витлото в сравнение със скоростта на газовата турбина, в турбовитловия двигател е инсталирана скоростна кутия. При двигатели с висока мощност понякога се използват две противоположно въртящи се витла, като една скоростна кутия осигурява работата на двете витла.

При някои турбовитлови двигатели компресорът се задвижва от една турбина, а витлото от друга. Това създава благоприятни условия за регулиране на двигателя.

Тягата в театъра се създава основно от витлото (до 90%) и само леко поради реакцията на газовата струя.

В турбовитлови двигатели се използват многостепенни турбини (броят на степени е от 2 до 6), което е продиктувано от необходимостта да се управляват големи топлинни капки на турбовитлова турбина, отколкото на турбореактивна турбина. В допълнение, използването на многостепенна турбина прави възможно намаляването на нейната скорост и следователно на размерите и теглото на скоростната кутия.

Предназначението на основните елементи на театъра не се различава от предназначението на същите елементи на турбореактивния двигател. Работният процес на театър също е подобен на този на турбореактивния двигател. Точно както при турбореактивния двигател, въздушният поток, предварително компресиран във всмукателното устройство, се подлага на основна компресия в компресора и след това влиза в горивната камера, в която горивото се впръсква едновременно през инжекторите. Газовете, образувани в резултат на изгарянето на сместа въздух-гориво, имат висока потенциална енергия. Те се втурват към газовата турбина, където, почти напълно разширявайки се, произвеждат работа, която след това се прехвърля към задвижванията на компресора, витлото и агрегата. Зад турбината налягането на газа е почти равно на атмосферното налягане.

При съвременните турбовитлови двигатели силата на тягата, получена само поради реакцията на газовата струя, изтичаща от двигателя, е 10-20% от общата сила на тяга.

Байпасни турбореактивни двигатели

Желанието да се увеличи ефективността на тягата на турбореактивните двигатели при високи дозвукови скорости на полета доведе до създаването на байпасни турбореактивни двигатели (DTJE).

За разлика от конвенционалния турбореактивен двигател, в газотурбинния двигател газовата турбина задвижва (в допълнение към компресора и редица спомагателни агрегати) компресор с ниско налягане, иначе наречен вентилатор на вторична верига. Вентилаторът на втория кръг на DTRD може да се задвижва и от отделна турбина, разположена зад турбината на компресора. Най-простата DTRD схема е показана на фиг. 110

Първата (вътрешна) верига на DTRD е верига на конвенционален турбореактивен двигател. Втората (външна) верига е пръстеновиден канал с вентилатор, разположен в него. Следователно байпасните турбореактивни двигатели понякога се наричат ​​турбовентилаторни.

Работата на DTRD е както следва. Въздушният поток върху двигателя влиза във въздухозаборника и след това една част от въздуха преминава през компресора с високо налягане на първи контур, а другата част - през лопатките на вентилатора (компресор с ниско налягане) на вторичния кръг. Тъй като веригата на първата верига е обичайната верига на турбореактивен двигател, работният процес в тази верига е подобен на работния процес в турбореактивен двигател. Действието на вентилатора на вторичната верига е подобно на действието на многолопатково витло, въртящо се в пръстеновиден канал.

DTRD може да се използва и на свръхзвукови самолети, но в този случай, за да се увеличи тяхната тяга, е необходимо да се предвиди изгаряне на гориво във вторичната верига. За бързо увеличаване (усилване) на тягата на DTRD понякога се изгаря допълнително гориво или във въздушния поток на вторичната верига, или зад турбината на първи контур.

При изгаряне на допълнително гориво във вторичната верига е необходимо да се увеличи площта на нейната струйна дюза, за да се поддържат режимите на работа и на двете вериги непроменени. Ако това условие не е изпълнено, въздушният поток през вентилатора на вторичната верига ще намалее поради повишаване на температурата на газа между вентилатора и дюзата на вторичната верига. Това ще доведе до намаляване на мощността, необходима за завъртане на вентилатора. След това, за да се поддържа предишната скорост на двигателя, ще е необходимо да се намали температурата на газа пред турбината в първи контур и това ще доведе до намаляване на тягата в първи контур. Увеличението на общата тяга ще бъде недостатъчно и в някои случаи общата тяга на усиления двигател може да бъде по-малка от общата тяга на конвенционален дизелов двигател. В допълнение, усилването на тягата е свързано с висок специфичен разход на гориво. Всички тези обстоятелства ограничават приложението на този метод за увеличаване на тягата. Въпреки това, увеличаването на тягата на DTRD може да се използва широко при свръхзвукови скорости на полет.

Използвана литература: "Основи на авиацията" автори: G.A. Никитин, Е.А. Баканов

Изтеглете резюмето: Нямате достъп до изтегляне на файлове от нашия сървър.

Един от най-простите конструкции на газотурбинен двигател, за концепцията за неговата работа, може да бъде представен като вал, върху който има два диска с лопатки, първият диск е компресор, вторият е турбина, горивна камера е монтирани между тях.

Принципът на работа на газотурбинния двигател:

Увеличаването на количеството подавано гориво (добавянето на "газ") води до генериране на повече газове с високо налягане, което от своя страна води до увеличаване на скоростта на турбината и диска(ите) на компресора и следователно до увеличаване на количеството на впръсквания въздух и неговото налягане, което ви позволява да подавате в горивната камера и да изгаряте повече гориво. Количеството на сместа гориво-въздух зависи пряко от количеството въздух, подаван в горивната камера. Увеличаването на количеството горивни касети (горивно-въздушна смес) ще доведе до повишаване на налягането в горивната камера и температурата на газовете на изхода на горивната камера и в резултат на това ви позволява да създавате повече енергия от отработените газове, насочена към въртене на турбината и увеличаване на реактивната сила.

Колкото по-малък е двигателят, толкова по-висока трябва да бъде скоростта на вала(ите), за да се поддържа максималната линейна скорост на лопатките, тъй като обиколката (пътят, изминат от лопатките за един оборот) е пряко свързан с радиуса на ротора . Определя максималната скорост на лопатките на турбината максимално налягане, което може да бъде постигнато, което води до максимална мощност, независимо от размера на двигателя. Валът на реактивния двигател се върти с честота около 10 000 об/мин, а микротурбината - с честота около 100 000 об/мин.

За по-нататъшното развитие на самолетни и газотурбинни двигатели е рационално да се прилагат нови разработки в областта на високоякостните и топлоустойчиви материали за повишаване на температурата и налягането. Използването на нови видове горивни камери, охладителни системи, намаляване на броя и теглото на частите и двигателя като цяло е възможно в напредъка на използването на алтернативни горива, променяйки самата идея за дизайна на двигателя.

Газотурбинна инсталация (ГТУ) със затворен цикъл

В газова турбина със затворен цикъл работният газ циркулира без контакт с околната среда. Нагряването (пред турбината) и охлаждането (пред компресора) на газа се извършва в топлообменници. Такава система позволява използването на всякакъв източник на топлина (например ядрен реактор с газово охлаждане). Ако изгарянето на гориво се използва като източник на топлина, тогава такова устройство се нарича двигател с външно горене. На практика рядко се използват GTU със затворен цикъл.

Газотурбинна инсталация (ГТУ) с външно горене

Експериментални образци на газотурбинни двигатели (GTE) се появяват за първи път в навечерието на Втората световна война. Разработките оживяват в началото на петдесетте години: газотурбинните двигатели се използват активно във военното и гражданското самолетостроене. На третия етап на въвеждане в индустрията малките газотурбинни двигатели, представени от микротурбинни електроцентрали, започнаха да се използват широко във всички области на индустрията.

Обща информация за GTE

Принципът на действие е общ за всички газотурбинни двигатели и се състои в преобразуването на енергията на сгъстен нагрят въздух в механичната работа на вала на газовата турбина. Въздухът, влизащ в направляващите лопатки и компресора, се компресира и в този вид влиза в горивната камера, където се впръсква гориво и се запалва работната смес. Газовете, образувани в резултат на горенето, преминават под високо налягане през турбината и въртят нейните лопатки. Част от енергията на въртене се изразходва за въртене на вала на компресора, но по-голямата част от енергията на компресирания газ се преобразува в полезна механична работа на въртене на вала на турбината. Сред всички двигатели с вътрешно горене (ICE) газотурбинните агрегати имат най-висока мощност: до 6 kW/kg.

GTE работят с повечето видове дисперсно гориво, което се сравнява благоприятно с други двигатели с вътрешно горене.

Проблеми при разработването на малки TGD

С намаляване на размера на газотурбинния двигател се наблюдава намаляване на ефективността и плътността на мощността в сравнение с конвенционалните турбореактивни двигатели. В същото време се увеличава и специфичната стойност на разхода на гориво; аеродинамичните характеристики на секциите на потока на турбината и компресора се влошават, ефективността на тези елементи намалява. В горивната камера, в резултат на намаляване на потреблението на въздух, коефициентът на пълнота на изгаряне на горивните касети намалява.

Намаляването на ефективността на блоковете GTE с намаляване на неговите размери води до намаляване на ефективността на целия блок. Ето защо при надграждането на модела дизайнерите обръщат специално внимание на повишаване на ефективността на отделните елементи, до 1%.

За сравнение: когато ефективността на компресора се увеличи от 85% на 86%, ефективността на турбината се увеличава от 80% на 81%, а общата ефективност на двигателя се увеличава веднага с 1,7%. Това предполага, че при фиксиран разход на гориво специфичната мощност ще се увеличи със същото количество.

Авиационен газотурбинен двигател "Климов ГТД-350" за хеликоптер Ми-2

За първи път разработката на GTD-350 започва през 1959 г. в ОКБ-117 под командването на конструктора S.P. Изотов. Първоначално задачата беше да се разработи малък двигател за хеликоптера МИ-2.

На етапа на проектиране бяха приложени експериментални инсталации и беше използван методът за довършване възел по възел. В хода на изследването бяха създадени методи за изчисляване на малки лопатки, взети са конструктивни мерки за амортизиране на високоскоростните ротори. Първите образци на работния модел на двигателя се появяват през 1961 г. Въздушните изпитания на хеликоптера Ми-2 с GTD-350 са проведени за първи път на 22 септември 1961 г. Според резултатите от теста два хеликоптерни двигателя са разбити отстрани, преоборудвайки трансмисията.

Двигателят премина държавно сертифициране през 1963 г. Серийното производство започва в полския град Жешов през 1964 г. под ръководството на съветски специалисти и продължава до 1990 г.

мамал Първият газотурбинен двигател от домашно производство GTD-350 има следните работни характеристики:

- тегло: 139 кг;
— размери: 1385 x 626 x 760 mm;
- номинална мощност на свободния турбинен вал: 400 к.с. (295 kW);
- честота на въртене на свободната турбина: 24000;
— работен температурен диапазон -60…+60 ºC;
— специфичен разход на гориво 0,5 kg/kWh;
- гориво - керосин;
- крейсерска мощност: 265 к.с.;
- мощност при излитане: 400 к.с

С цел безопасност на полетите на хеликоптера Ми-2 са монтирани 2 двигателя. Двойната инсталация позволява на самолета безопасно да завърши полета в случай на повреда на една от електроцентралите.

GTD - 350 в момента е остарял, съвременните малки самолети се нуждаят от по-способни, надеждни и евтини газотурбинни двигатели. В момента нов и обещаващ домашен двигател е MD-120, корпорация "Салют". Тегло на двигателя - 35 кг, тяга на двигателя 120 кгс.

Обща схема

Схемата на проектиране на GTD-350 е донякъде необичайна поради местоположението на горивната камера не непосредствено зад компресора, както в стандартните образци, а зад турбината. В този случай турбината е прикрепена към компресора. Такова необичайно разположение на възлите намалява дължината на силовите валове на двигателя, следователно намалява теглото на агрегата и ви позволява да постигнете висока скоростротор и икономичност.

По време на работа на двигателя въздухът навлиза през VNA, преминава през стъпалата на аксиалния компресор, центробежната степен и достига въздушната спирала. Оттам въздухът се подава през две тръби към задната част на двигателя към горивната камера, където обръща посоката на потока и навлиза в колелата на турбината. Основните компоненти на GTD-350: компресор, горивна камера, турбина, газов колектор и скоростна кутия. Представени са двигателни системи: смазване, регулиране и противообледяване.

Агрегатът е разделен на самостоятелни звена, което позволява производството на отделни резервни части и осигурява бързия им ремонт. Двигателят непрекъснато се подобрява и днес Климов OJSC се занимава с неговата модификация и производство. Първоначалният ресурс на GTD-350 беше само 200 часа, но в процеса на модификация постепенно беше увеличен до 1000 часа. Картината показва общия смях на механичното свързване на всички компоненти и възли.

Малки газотурбинни двигатели: области на приложение

Микротурбините се използват в промишлеността и ежедневието като автономни източници на електричество.
— Мощността на микротурбините е 30-1000 kW;
- обемът не надвишава 4 куб.м.

Сред предимствата на малките газотурбинни двигатели са:
- широка гама от натоварвания;
— ниско ниво на вибрации и шум;
- работя върху различни видовегориво;
- малки размери;
— ниско нивоемисии на отработени газове.

Отрицателни точки:
- сложността на електронната схема (в стандартната версия захранващата верига се изпълнява с двойно преобразуване на енергия);
- силова турбина с механизъм за поддържане на скоростта значително увеличава цената и усложнява производството на целия агрегат.

Към днешна дата турбогенераторите не са получили такова широко разпространение в Русия и постсъветското пространство, както в САЩ и Европа, поради високата цена на производство. Въпреки това, според изчисленията, една автономна газова турбина с мощност 100 kW и ефективност от 30% може да се използва за захранване на стандартни 80 апартамента с газови печки.

Кратко видео с използване на турбовалов двигател за електрически генератор.

Чрез инсталирането на абсорбционни хладилници, микротурбината може да се използва като климатична система и едновременно за охлаждане на голям брой помещения.

Автомобилна индустрия

Малките газотурбинни двигатели показаха задоволителни резултати по време на пътни тестове, но цената на автомобила, поради сложността на конструктивните елементи, се увеличава многократно. GTE с мощност 100-1200 к.с имат характеристики като бензинови двигатели, обаче масово производство на такива автомобили не се очаква в близко бъдеще. За решаването на тези проблеми е необходимо да се подобри и намали цената на всички компоненти на двигателя.

В отбранителната индустрия нещата стоят по-различно. Военните не обръщат внимание на разходите, производителността е по-важна за тях. Военните се нуждаеха от мощна, компактна, безпроблемна електроцентрала за танкове. И в средата на 60-те години на 20-ти век Сергей Изотов, създателят на електроцентралата за МИ-2 - GTD-350, беше замесен в този проблем. Конструкторско бюро Изотов започва разработката и в крайна сметка създава GTD-1000 за танка Т-80. Може би това е единственият положителен опит от използването на газотурбинни двигатели за наземен транспорт. Недостатъците на използването на двигателя върху резервоар са неговата ненаситност и придирчивост към чистотата на въздуха, преминаващ през работния път. По-долу е кратко видео на танка GTD-1000.

Малка авиация

Към днешна дата висока ценаи ниската надеждност на буталните двигатели с мощност 50-150 kW не позволяват на руските малки самолети уверено да разперват крилата си. Двигатели като Rotax не са сертифицирани в Русия, а двигателите Lycoming, използвани в селскостопанската авиация, очевидно са надценени. Освен това те работят с бензин, който не се произвежда у нас, което допълнително оскъпява експлоатацията.

Малката авиация, като никоя друга индустрия, се нуждае от малки проекти за GTE. Развивайки инфраструктурата за производство на малки турбини, можем уверено да говорим за възраждането на селскостопанската авиация. В чужбина достатъчен брой фирми се занимават с производството на малки газотурбинни двигатели. Обхват на приложение: частни самолети и дронове. Сред моделите за леки самолети са чешките двигатели TJ100A, TP100 и TP180 и американските TPR80.

В Русия още от времето на СССР малките и средните газотурбинни двигатели се разработват главно за хеликоптери и леки самолети. Техният ресурс варира от 4 до 8 хиляди часа,

Към днешна дата за нуждите на хеликоптера МИ-2 продължават да се произвеждат малки газотурбинни двигатели на завод Климов, като: GTD-350, RD-33, TVZ-117VMA, TV-2-117A, VK-2500PS -03 и ТВ-7-117V.

Самолетните двигатели също често се използват за генериране на електрическа енергия, поради способността им да стартират, спират и променят натоварването по-бързо от промишлените машини.

Видове газотурбинни двигатели

Едновалови и многовалови двигатели

Най-простият газотурбинен двигател има само една турбина, която задвижва компресора и в същото време е източник на полезна мощност. Това налага ограничение на режимите на работа на двигателя.

Понякога двигателят е многовалов. В този случай има няколко последователни турбини, всяка от които задвижва собствен вал. Турбината с високо налягане (първата след горивната камера) винаги задвижва компресора на двигателя, а следващите могат да задвижват както външен товар (хеликоптерни или корабни витла, мощни електрогенератори и др.), така и допълнителни компресори на самия двигател разположен пред главния.

Предимството на многоваловия двигател е, че всяка турбина работи с оптимална скорост и натоварване. При натоварване, задвижвано от вала на едновалов двигател, реакцията на дросела на двигателя, тоест способността за бързо завъртане, би била много лоша, тъй като турбината трябва да захранва и двете, за да осигури на двигателя голямо количество въздух (мощността е ограничена от количеството въздух) и за ускоряване на натоварването. При схема с два вала, лек ротор с високо налягане бързо влиза в режим, осигурявайки на двигателя въздух, а турбината с ниско налягане - с голямо количество газове за ускорение. Възможно е също да се използва по-малко мощен стартер за ускоряване при стартиране само на ротора с високо налягане.

Турбореактивен двигател

Схема на турбореактивен двигател: 1 - входно устройство; 2 - аксиален компресор; 3 - горивна камера; 4 - лопатки на турбината; 5 - дюза.

По време на полет въздушният поток се забавя във входното устройство пред компресора, в резултат на което температурата и налягането му се повишават. На земята във входа въздухът се ускорява, температурата и налягането му намаляват.

Преминавайки през компресора, въздухът се компресира, налягането му се повишава 10-45 пъти, а температурата му се повишава. Компресорите на газотурбинните двигатели са разделени на аксиални и центробежни. В днешно време многостъпалните аксиални компресори са най-разпространени в двигателите. Центробежните компресори обикновено се използват в малки електроцентрали.

След това сгъстеният въздух постъпва в горивната камера, в така наречените пламъчни тръби, или в пръстеновидната горивна камера, която не се състои от отделни тръби, а е неразделен пръстеновиден елемент. Днес пръстеновидните горивни камери са най-разпространени. Тръбните горивни камери се използват много по-рядко, главно на военните самолети. Въздухът, влизащ в горивната камера, се разделя на първичен, вторичен и третичен. Първичният въздух навлиза в горивната камера през специален прозорец в предната част, в центъра на който има монтиращ фланец на дюзата и участва пряко в окисляването (изгарянето) на горивото (образуването на горивно-въздушната смес). Вторичният въздух навлиза в горивната камера през отвори в стените на пламъчната тръба, охлаждайки, оформяйки пламъка и не участвайки в горенето. Третичният въздух се подава към горивната камера още на изхода от нея, за да се изравни температурното поле. Когато двигателят работи, в предната част на пламъчната тръба винаги се върти вихър от горещ газ (поради специалната форма на предната част на пламъчната тръба), който постоянно възпламенява образуващата се смес въздух-гориво, и горивото (керосин, газ), което влиза през дюзите в парообразно състояние, се изгаря.

Газовъздушната смес се разширява и част от нейната енергия се преобразува в турбината през лопатките на ротора в механичната енергия на въртенето на главния вал. Тази енергия се изразходва основно за работата на компресора, а също така се използва за задвижване на двигателни агрегати (помпи за усилване на горивото, маслени помпи и др.) и задвижване на електрически генератори, които осигуряват енергия на различни бордови системи.

Основната част от енергията на разширяващата се газовъздушна смес се използва за ускоряване на газовия поток в дюзата и създаване на струйна тяга.

Колкото по-висока е температурата на горене, толкова по-висока е ефективността на двигателя. За да се предотврати разрушаването на частите на двигателя, се използват топлоустойчиви сплави, оборудвани с охладителни системи и термични бариерни покрития.

Турбореактивен двигател с последващо горене

Турбореактивен двигател с форсажно горене (TRDF) е модификация на турбореактивния двигател, използван главно на свръхзвукови самолети. Между турбината и дюзата е монтиран допълнителен форсаж, в който се изгаря допълнително гориво. В резултат на това има увеличение на тягата (допълнително горене) до 50%, но разходът на гориво се увеличава драстично. Двигателите с последващо горене обикновено не се използват в търговската авиация поради ниската им икономия на гориво.

"Основните параметри на турбореактивните двигатели от различни поколения"

Започвайки от 4-то поколение, лопатките на турбината са изработени от монокристални сплави, охладени.

Турбовитлов

Схема на турбовитлов двигател: 1 - витло; 2 - редуктор; 3 - турбокомпресор.

При турбовитловия двигател (TVD) основната тяга се осигурява от витло, свързано чрез скоростна кутия към вала на турбокомпресора. За това се използва турбина с увеличен брой степени, така че разширяването на газа в турбината става почти напълно и само 10-15% от тягата се осигурява от газовата струя.

Турбовитловите двигатели са много по-икономични при ниски въздушни скорости и се използват широко за самолети с по-голям полезен товар и обхват. Крейсерската скорост на самолети, оборудвани с театър на военните действия, е 600-800 км / ч.

турбовалов двигател

Турбовалов двигател (TVaD) - газотурбинен двигател, при който цялата разработена мощност се предава на консуматора през изходящия вал. Основната област на приложение са електроцентралите за хеликоптери.

Двигатели с двойна верига

По-нататъшно повишаване на ефективността на двигателите е свързано с появата на така наречената външна верига. Част от излишната мощност на турбината се прехвърля към компресора за ниско налягане на входа на двигателя.

Двуконтурен турбореактивен двигател

Схема на турбореактивен байпасен двигател (TEF) със смес от потоци: 1 - компресор с ниско налягане; 2 - вътрешен контур; 3 - изходен поток на вътрешната верига; 4 - изходен поток на външната верига.

При байпасен турбореактивен двигател (TEF) въздушният поток влиза в компресора с ниско налягане, след което част от потока преминава през турбокомпресора по обичайния начин, а останалата част (студена) преминава през външната верига и се изхвърля без горене , създавайки допълнителна тяга. В резултат на това температурата на изходящия газ се намалява, разходът на гориво и шумът на двигателя намалява. Съотношението на количеството въздух, преминало през външната верига, към количеството въздух, преминало през вътрешната верига, се нарича коефициент на байпас (m). Със степента на байпас<4 потоки контуров на выходе, как правило, смешиваются и выбрасываются через общее сопло, если m>4 - потоците се изхвърлят отделно, тъй като смесването е трудно поради значителна разлика в наляганията и скоростите.

Двигатели с ниско съотношение на байпас (m<2) применяются для сверхзвуковых самолётов, двигатели с m>2 за дозвукови пътнически и транспортни самолети.

турбовентилаторен двигател

Схема на турбореактивен байпасен двигател без смесване на потоци (турбовентилаторен двигател): 1 - вентилатор; 2 - защитен обтекател; 3 - турбокомпресор; 4 - изходен поток на вътрешната верига; 5 - изходен поток на външната верига.

Турбовентилаторен реактивен двигател (TRJD) е турбовентилаторен двигател с байпасно съотношение m=2-10. Тук компресорът с ниско налягане се превръща във вентилатор, който се различава от компресора с по-малък брой стъпки и по-голям диаметър, а горещата струя практически не се смесва със студената.

Турбовитлов двигател

По-нататъшно развитие на турбореактивния двигател с увеличаване на коефициента на байпас m = 20-90 е турбовитловият двигател (TVVD). За разлика от турбовитловия двигател, лопатките на двигателя HPT са саблевидни, което позволява част от въздушния поток да бъде пренасочен към компресора и увеличава входното налягане на компресора. Такъв двигател се нарича вентилатор и може да бъде отворен или с качулка с пръстеновиден обтекател. Втората разлика е, че вентилаторът не се задвижва директно от турбината, като вентилатор, а през скоростна кутия.

Допълнителен захранващ блок

Допълнителен захранващ агрегат (APU) - малък газотурбинен двигател, който е допълнителен източник на енергия, например за стартиране на основните двигатели на самолети. APU осигурява бордови системи със сгъстен въздух (включително за вентилация на кабината), електричество и създава налягане в хидравличната система на самолета.

Корабни инсталации

Използва се в корабната индустрия за намаляване на теглото. GE LM2500 и LM6000 са два представителни модела на този тип машини.

Наземни задвижващи системи

Други модификации на газотурбинните двигатели се използват като електроцентрали на кораби (газови турбини), железопътни линии (газови турбини) и друг сухопътен транспорт, както и в електроцентрали, включително мобилни, и за изпомпване на природен газ. Принципът на работа е практически същият като при турбовитлови двигатели.

Газова турбина със затворен цикъл

В газовата турбина със затворен цикъл работният газ циркулира без контакт с околната среда. Нагряването (пред турбината) и охлаждането (пред компресора) на газа се извършва в топлообменници. Такава система позволява използването на всякакъв източник на топлина (например ядрен реактор с газово охлаждане). Ако изгарянето на гориво се използва като източник на топлина, тогава такова устройство се нарича турбина с външно горене. На практика газовите турбини със затворен цикъл се използват рядко.

Газова турбина с външно горене

Повечето газови турбини са двигатели с вътрешно горене, но също така е възможно да се изгради газова турбина с външно горене, която всъщност е турбинна версия на топлинен двигател.

При външно горене се използват прахообразни въглища или фино смляна биомаса (напр. дървени стърготини) като гориво. Външното горене на газ се използва както пряко, така и непряко. При директна система продуктите от горенето преминават през турбината. В индиректна система се използва топлообменник и чист въздух преминава през турбината. Топлинната ефективност е по-ниска при индиректна система за външно горене, но лопатките не са изложени на продукти от горенето.

Използване в наземни превозни средства

Howmet TX от 1968 г. е единственото турбо в историята, което печели автомобилно състезание.

Газовите турбини се използват в кораби, локомотиви и танкове. Проведени са много експерименти с автомобили, оборудвани с газови турбини.

През 1950 г. дизайнерът F.R. Бел и главният инженер Морис Уилкс от British Rover Company обявиха първия автомобил, задвижван от газотурбинен двигател. Двуместният JET1 имаше двигателя зад седалките, решетки за всмукване на въздух от двете страни на автомобила и изпускателни отвори в горната част на опашката. По време на тестовете автомобилът достигна максимална скорост от 140 км/ч, при скорост на турбината от 50 000 об/мин. Колата работеше с бензин, парафин или дизелово гориво, но проблемите с разхода на гориво се оказаха непреодолими за производството на автомобили. В момента е изложен в Лондон в Музея на науката.

Екипите на Rover и British Racing Motors (BRM) (Формула 1) обединиха усилията си, за да създадат Rover-BRM, автомобил с газова турбина, който влезе в 24-те часа на Льо Ман през 1963 г., управляван от Греъм Хил и Гитнър Ричи. Той имаше средна скорост от 107,8 mph (173 km/h) и максимална скорост- 142 mph (229 km/h). Американските компании Ray Heppenstall, Howmet Corporation и McKee Engineering се обединиха, за да разработят съвместно своя собствена газова турбина спортни автомобилипрез 1968 г. Howmet TX се състезава в няколко американски и европейски състезания, включително две победи, и влиза в 24-те часа на Льо Ман през 1968 г. Автомобилите са използвали газови турбини от Continental Motors Company, която в крайна сметка е установила шест скорости на кацане за автомобили с турбина от FIA.

В състезанията с отворени колела, революционен автомобил с задвижване на всички колела от 1967 г STP Специално третиране с маслозадвижван от турбина, специално подбран от състезателната легенда Андрю Гранатели и задвижван от Парнели Джоунс, почти спечели Indy 500; STP турбо колата на Pratt & Whitney беше почти една обиколка пред втория, когато скоростната му кутия неочаквано се отказа три обиколки преди финалната линия. През 1971 г. главният изпълнителен директор на Lotus Колин Чапман представя Lotus 56B F1, задвижван от газова турбина на Pratt & Whitney. Чапман имаше репутацията на конструиращите печеливши машини, но беше принуден да се откаже от проекта поради многобройни проблеми с инерцията на турбината (турболаг).

Оригиналната серия концептуални автомобили на General Motors Firebird е проектирана за автомобилното изложение Motorama през 1953, 1956, 1959 г., задвижвана от газови турбини.

Използване в резервоари

Първите проучвания за използването на газова турбина в танкове са извършени в Германия от Службата на въоръжените сили от средата на 1944 г. Първият масово произвеждан резервоар, на който е монтиран газотурбинен двигател, е C-tank. Газови двигатели са инсталирани в руския Т-80 и американския M1 Abrams.
Газотурбинните двигатели, монтирани в резервоари, с подобни размери на дизеловите двигатели, имат много по-голяма мощност, по-малко тегло и по-малко шум. Въпреки това, поради ниската ефективност на такива двигатели, се изисква много повече гориво за пробег, сравним с дизелов двигател.

Проектанти на газотурбинни двигатели

Вижте също

Връзки

• Газотурбинен двигател- статия от Голямата съветска енциклопедия
• GOST R 51852-2001

"Турбо", "турбореактивен", "турбовитлов" - тези термини са влезли здраво в лексикона на инженерите от 20-ти век, занимаващи се с проектиране и поддръжка на превозни средства и стационарни електрически инсталации. Използват се дори в свързани области и реклама, когато искат да придадат на името на продукта някакъв намек за специална мощност и ефективност. В авиацията, ракетите, корабите и електроцентралите най-често се използва газовата турбина. Как е организирано? Работи ли на природен газ (както може да подсказва името) и какви са те? По какво се различава турбината от другите видове двигатели с вътрешно горене? Какви са неговите предимства и недостатъци? В тази статия се прави опит да се отговори на тези въпроси възможно най-пълно.

Руският лидер в машиностроенето UEC

Русия, за разлика от много други независими държави, образувани след разпадането на СССР, успя до голяма степен да запази машиностроителната индустрия. По-специално, компанията Saturn се занимава с производството на електроцентрали със специално предназначение. Газовите турбини на тази компания се използват в корабостроенето, суровинната индустрия и енергетиката. Продуктите са високотехнологични, изискват специален подход по време на монтаж, отстраняване на грешки и експлоатация, както и специални познания и скъпо оборудване, когато планова поддръжка. Всички тези услуги са достъпни за клиентите на UEC – Газови турбини, както се нарича днес. В света няма толкова много такива предприятия, въпреки че принципът на подреждане на основния продукт на пръв поглед е прост. Натрупаният опит е от голямо значение, което дава възможност да се вземат предвид много технологични тънкости, без които е невъзможно да се постигне трайна и надеждна работа на уреда. Ето само част от продуктовата гама на UEC: газови турбини, електроцентрали, газопомпени агрегати. Сред клиентите са "Росатом", "Газпром" и други "китове" на химическата промишленост и енергетиката.

Производството на такива сложни машини изисква индивидуален подход във всеки отделен случай. Изчисляването на газова турбина в момента е напълно автоматизирано, но материалите и характеристиките на електрическите схеми имат значение във всеки отделен случай.

И всичко започна толкова лесно...

Търсене и двойки

Първите експерименти за преобразуване на транслационната енергия на потока в ротационна сила са извършени от човечеството в древни времена с помощта на обикновено водно колело. Всичко е изключително просто, течността тече отгоре надолу, в нейния поток са поставени остриета. Колелото, оборудвано с тях по периметъра, се върти. Вятърната мелница работи по същия начин. След това дойде ерата на парата и колелото се завъртя по-бързо. Между другото, така нареченият "еолипил", изобретен от древногръцката чапла около 130 години преди раждането на Христос, е бил парен двигател, който работи точно на този принцип. По същество това беше първата газова турбина, известна на историческата наука (в края на краищата парата е газообразно агрегатно състояние на водата). Днес обаче е прието тези две понятия да се разделят. След това изобретението на Херон е третирано в Александрия без особен ентусиазъм, макар и с любопитство. Промишлено оборудване от турбинен тип се появява едва в края на 19 век, след като шведът Густав Лавал създава първия в света активен захранващ блокоборудвана с накрайник. Приблизително в същата посока работи инженер Парсънс, снабдявайки машината си с няколко функционално свързани стъпки.

Раждането на газовите турбини

Век по-рано на някакъв Джон Барбър му хрумна брилянтна идея. Защо първо трябва да загреете парата, не е ли по-лесно да използвате директно отработените газове, генерирани по време на изгарянето на горивото, и по този начин да елиминирате ненужното посредничество в процеса на преобразуване на енергия? Така се появи първата истинска газова турбина. Патентът от 1791 г. излага основната идея за използване в карета без кон, но елементи от него се използват днес в съвременните ракетни, самолетни, танкови и автомобилни двигатели. Началото на процеса на изграждане на реактивни двигатели е дадено през 1930 г. от Франк Уитъл. Той дойде с идеята да използва турбина за задвижване на самолет. По-късно тя намери развитие в многобройни турбовитлови и турбореактивни проекти.

Газова турбина на Никола Тесла

Известният учен-изобретател винаги е подхождал по нестандартен начин към изследваните въпроси. На всички изглеждаше очевидно, че колелата с лопатки или остриета "улавят" движението на средата по-добре от плоските предмети. Тесла, по обичайния си начин, доказа, че ако сглобите роторна система от дискове, подредени последователно по оста, тогава, като вземете граничните слоеве с газов поток, тя ще се върти не по-лошо, а в някои случаи дори по-добре от витло с много лопатки. Вярно е, че посоката на движещата се среда трябва да е тангенциална, което не винаги е възможно или желателно в съвременните единици, но дизайнът е значително опростен - изобщо не се нуждае от остриета. Газова турбина по схемата на Tesla все още не се строи, но може би идеята просто чака времето си.

електрическа схема

Сега за основното устройство на машината. Това е комбинация от въртяща се система, монтирана на ос (ротор) и неподвижна част (статор). На вала има диск с работни лопатки, образуващи концентрична решетка, те се въздействат от газ, подаван под налягане през специални дюзи. След това разширеният газ влиза в работното колело, също оборудвано с остриета, наречени работници. За входа на сместа въздух-гориво и изхода (изпускателната) се използват специални тръби. Компресорът също участва в цялостната схема. Може да се направи по различен принцип, в зависимост от необходимото работно налягане. За работата му част от енергията се взема от оста, която се използва за компресиране на въздуха. Газовата турбина работи чрез процеса на изгаряне на сместа въздух-гориво, придружен от значително увеличаване на обема. Валът се върти, енергията му може да се използва полезно. Такава схема се нарича едноверига, но ако се повтори, тогава се счита за многоетапна.

Предимства на самолетните турбини

От средата на петдесетте години се появи ново поколение самолети, включително пътнически (в СССР това са Ил-18, Ан-24, Ан-10, Ту-104, Ту-114, Ту-124 и др. ), в чиито проекти буталните двигатели на самолети бяха окончателно и безвъзвратно изместени от турбинни. Това показва по-голяма ефективност на този тип електроцентрала. Характеристиките на газовата турбина превъзхождат параметрите на карбурираните двигатели в много отношения, по-специално по отношение на мощност / тегло, което е от първостепенно значение за авиацията, както и също толкова важни показатели за надеждност. По-нисък разход на гориво, по-малко движещи се части, по-добра екологична ефективност, намален шум и вибрации. Турбините са по-малко критични за качеството на горивото (което не може да се каже за горивните системи), по-лесни са за поддръжка, изискват по-малко смазочно масло. Като цяло на пръв поглед изглежда, че те не се състоят от метал, а от солидни добродетели. Уви, не е така.

Има недостатъци на газотурбинните двигатели

Газовата турбина се нагрява по време на работа и предава топлина към околните конструктивни елементи. Това е особено важно, отново в авиацията, когато се използва схема за оформление redan, която включва измиване на долната част на опашната част със струя. А самият корпус на двигателя изисква специална топлоизолация и използването на специални огнеупорни материали, които могат да издържат на високи температури.

Охлаждането на газови турбини е сложно техническо предизвикателство. Не е шега, те работят в режим на практически постоянна експлозия, настъпваща в тялото. Ефективността в някои режими е по-ниска от тази на карбураторните двигатели, но при използване на двуконтурна схема този недостатък се елиминира, въпреки че дизайнът става по-сложен, както в случая с включването на "бустерни" компресори в схемата. Ускоряването на турбините и достигането до работния режим изисква известно време. Колкото по-често уредът стартира и спира, толкова по-бързо се износва.

Правилно приложение

Е, никоя система не е без недостатъци. Важно е да се намери такова приложение на всеки от тях, в което предимствата му да се проявят по-ясно. Например танкове като американския Abrams, който се задвижва от газова турбина. Може да се напълни с всичко, което гори, от високооктанов бензин до уиски, и дава много мощност. Това може да не е много добър пример, тъй като опитът в Ирак и Афганистан показа уязвимостта на лопатките на компресора към пясъка. Ремонтът на газови турбини трябва да се извършва в САЩ, в завода-производител. Вземете резервоара там, след това обратно и цената на самата поддръжка, плюс аксесоари ...

Хеликоптерите, руските, американските и други страни, както и мощните моторни лодки, са по-малко засегнати от запушване. В течни ракети те са незаменими.

Съвременните военни и граждански кораби също имат газотурбинни двигатели. А също и енергия.

Тригенераторни електроцентрали

Проблемите, пред които са изправени производителите на самолети, не са толкова тревожни за тези, които произвеждат промишлено оборудване за производство на електроенергия. Теглото в този случай вече не е толкова важно и можете да се съсредоточите върху параметри като ефективност и обща ефективност. Газотурбинните генератори имат масивна рамка, надеждна рамка и по-дебели остриета. Напълно възможно е генерираната топлина да се оползотвори, използвайки я за различни нужди, от вторично рециклиране в самата система, до отопление на битови помещения и топлозахранване на хладилни агрегати абсорбционен тип. Този подход се нарича тригенератор и ефективността в този режим се доближава до 90%.

Атомни електроцентрали

За газовата турбина няма фундаментална разлика кой е източникът на нагрятата среда, която дава енергията си на нейните лопатки. Това може да бъде изгоряла смес въздух-гориво или просто прегрята пара (не непременно вода), основното е, че тя осигурява нейното непрекъснато захранване. В основата си електроцентралите на всички атомни електроцентрали, подводници, самолетоносачи, ледоразбивачи и някои военни надводни кораби (ракетният крайцер Петър Велики, например) са базирани на газова турбина (GTU), въртяща се от пара. Проблемите с безопасността и околната среда диктуват затворен първичен цикъл. Това означава, че първичният топлинен агент (в първите проби тази роля играеше олово, сега е заменен с парафин) не напуска зоната около реактора, обтичайки горивните елементи в кръг. Нагряването на работното вещество се извършва в следващите вериги, а изпареният въглероден диоксид, хелий или азот завърта турбинното колело.

Широко приложение

Сложните и големи инсталации почти винаги са уникални, тяхното производство се извършва на малки партиди или като цяло се правят единични екземпляри. Най-често единиците, произведени в големи количества, се използват в мирни сектори на икономиката, например за изпомпване на въглеводородни суровини през тръбопроводи. Именно те се произвеждат от компанията UEC под марката Saturn. Газовите турбини на помпените станции отговарят напълно на името си. Те наистина изпомпват природен газ, използвайки собствената си енергия за работата си.